4个月我空军3架战机接连起飞爆炸: “凶手”到底是谁?

上世纪70年代中期盛夏的1个夜晚，在中国某空军机场1架歼6飞机缓缓滑向跑道，“准备起飞”，塔台发出了起飞的命令。顿时飞机轰鸣，急弛而去，当飞机的前轮刚一离地的瞬间，左发动机出现一团火，同时听到两声巨响，油箱爆破，随即飞机起火，炮弹爆炸，飞行员牺牲。

仅仅过了4个月，在同一机场，1架歼-6战机刚一起飞就起火爆炸，造成了飞行员牺牲一等事故。又过了5天，歼-6战机又发生了一次相同性质的起飞爆炸事故，虽不在同一机场，但事故现场几乎和前二次一样。这三起机毁人亡的一等事故，在当时我国航空史上是惊天动地的，事故发生后，引起了空军和当时第三机械工业部各级领导的极大关注，并积极组织人员参与了事故调查分析。

事故发生后，调查组检查了事故现场，经过初步研究认为：第一，事故与部队空、地勤人员使用维护无关。第二，排除外来物进入发动机，轴承卡死或内有爆炸物等可能造成事故的偶然因素。第三，造成事故的直接原因是发动机压气机九级盘突然瞬时断裂造成。

那么是什么造成发动机压气机九级盘突然瞬时断裂呢？是不是发动机生产时的材料不过关呢？后来调查人员通过对残骸中破碎九级盘的材料化学成分和机械性能进行了检验，结果均符合技术条件要求，表明九级盘破裂与原材料和热处理无关。材料、加工没有问题，那九级盘为何会发生断裂？调查人员在又对破裂盘蓝黑色断口处取样金相观察：可见到许多网状沿晶裂纹，裂纹中有灰色的氧化物，经电子探针分析，裂纹中有元素镉存在。原来是“镉脆”导致九级盘突然瞬时断裂。

金属产生“镉脆”的机理解释起来颇为复杂。金属镉的原子特别是熔融状态的镉原子活化力很强，会很快沿着受力金属零件的晶界扩散进入基体，从而降低金属的断裂强度，导致零件破裂，大大降低零件的使用寿命。试验结果证明：当温度大于260摄氏度时，在一定受力条件下，镉原子可以使某些合金钢产生镉脆裂纹，九级盘镉脆破裂的断口表明：由于熔化的镉渗入到轮缘部位基体金属内，造成沿晶界裂纹的结果。特别是温度超过镉的熔点，熔融镉导致金属致脆是最迅速的。此外，发动机高速转动的拉应力，更加剧轮缘破裂。

断裂的压气机九级盘

但问题是，镉是从哪里来的？发动机设计人员就是再无能，也不可能在压气机九级盘加金属镉，这种行为等同自杀。最后调查人员发现，镉来自九级盘后轴颈上一个起止动作用的“镀镉弹簧片”，该弹簧片部位的极限工作温度范围为330°C〜360°C。发动机工作过程中，弹簧片上金属镉在超过321°C后熔融，在离心力作用下，甩到并堆积在九级盘的轮缘圆弧处，发动机工作过程中，轮缘处的离心力是较大的，所以镉原子迅速进入盘基体，大大降低了九级盘的断裂强度，最终“镉脆”导致九级盘轮缘破裂，造成重大事故。镉脆破裂产生之前没有任何预示和征兆，不能采取预防措施，对于大型重要零件，一旦发生镉脆，就是一起灾难性的事故！

更让人无语的是，本来这个弹簧片本来不是镀镉而是镀锌的！而改成镀镉是因为发动机厂家的生产人员认为镀锌工艺复杂，容易起泡返工率高；而镀镉好处理而且防腐性好，却没有想到镉在高温状态下将熔化并造成“镉脆”。因此在没有充分论证和必要试验的情况下，有关设计、冶金、和车间等技术人员便更改了工艺，将弹簧片镀锌改为镀镉，并大批量进行生产，大批装配发动机，以至酿成惨祸。

在军用航空业领域，质量就是生命，质量就是战斗力

由于这三起事故，有三名飞行员付出了宝贵的生命，三架飞机彻底报废，同时发动机生产厂为此次排故，先后派出42个工作小组，到全国各有关机场进行复查，东起东海之滨，西至天山牧场；南起海南岛；北至黑龙江。排故小组的脚步遍布祖国大江南北，包括国外。对总共三千多台发动机进行了复查，把七百多台装有镀镉弹簧片的发动机查出返厂，更换九级盘和后轴颈。经分解检查有15%的九级盘已经产生裂纹。为排除此故障，厂家投入了大量的人力和物力，工作量之大，历时之长是可想而知的，损失高达上千万元。